[實用新型]開關電源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420543626.2
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN204068705U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 金亦青;陳躍東;林思聰
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本實用新型涉及一種電子電路，更具體地說，本實用新型涉及一種開關電源電路。

背景技術

開關電源電路由于高效率，在電源轉換領域得到了廣泛應用。在應用中，開關電源電路的開關頻率通常被設置得比較高，以減小無源器件(如變壓器、濾波器)的尺寸。但高的開關頻率使得開關損耗較大。為了減小開關損耗的同時保持較高的開關頻率，引入了諧振技術。諧振技術通常在開關電源電路的功率級和輸出負載之間耦接由電感和電容構成的諧振槽，并通過調節(jié)開關電源電路的開關頻率來調節(jié)輸出功率。

圖1示意性地示出了使用諧振技術的開關電源電路的電路增益Gain隨頻率f變化的曲線圖，其中f為歸一化的頻率。圖1示出了電路的品質因數(shù)Q為1、0.3和0.15時的三條曲線圖。圖1所示陰影部分諧振槽中電容起主導作用，此時電路的工作模式被定義為容性模式；而在陰影部分外部，諧振槽中電感起主導作用，此時電路的工作模式被定義為感性模式。當系統(tǒng)的開關頻率位于諧振頻率f_r的左側時，如果此時突發(fā)重載，或者甚至短路的情形，即Q值突然變大，那么開關電源電路會由正常感性區(qū)進入容性區(qū)。在感性模式下，功率級中的功率開關可被控制為零電壓開通(zero?voltage?switching，ZVS)。相反的，容性模式應該被避免。在容性模式下，功率級中的功率開關不能被控制為零電壓開通，使得開關損耗增大。更為嚴重的是，在容性模式下，功率開關的寄生二極管將會出現(xiàn)反向恢復問題，導致上下功率開關直通，而直通問題將很可能損壞功率開關。因此在電路控制中，有必要對電路的工作模式進行檢測以避免容性模式。

實用新型內容

因此本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術的上述技術問題，提出一種改進的開關電源電路。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種開關電源電路，包括：輸入端口，接收輸入電壓；輸出端口，提供輸出電壓；功率級，所述功率級包括串聯(lián)耦接在輸入端口和參考地之間的第一功率開關和第二功率開關；諧振槽，耦接在第一功率開關和第二功率開關的串聯(lián)耦接節(jié)點和輸出端口之間，所述諧振槽包括諧振電感和諧振電容；時鐘信號產生器，提供時鐘信號；極性判斷電路，接收表征流過諧振電感的電流的電流采樣信號和時鐘信號，產生容性判斷信號；控制與邏輯電路，耦接至時鐘信號產生器和極性判斷電路，接收時鐘信號和容性判斷信號，產生第一邏輯信號和第二邏輯信號；邏輯延時電路，耦接至控制與邏輯電路接收第一邏輯信號和第二邏輯信號，產生第一邏輯延時信號和第二邏輯延時信號；驅動電路，耦接至邏輯延時電路接收第一邏輯延時信號和第二邏輯延時信號，產生用以分別控制第一功率開關和第二功率開關運行的第一驅動信號和第二驅動信號。

根據(jù)本實用新型的實施例，其中所述極性判斷電路包括：正向比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電流采樣信號，第二輸入端子接收第一門限信號，其輸出端子產生正向比較信號；負向比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電流采樣信號，第二輸入端子接收第二門限信號，其輸出端子產生負向比較信號；第一D觸發(fā)器，具有觸發(fā)輸入端子、時鐘輸入端子、復位端子和輸出端子，其觸發(fā)輸入端子耦接至正向比較器的輸出端子接收正向比較信號，其時鐘輸入端子接收反相時鐘信號，其復位端子接收時鐘信號，其輸出端子產生正向判斷信號；第二D觸發(fā)器，具有觸發(fā)輸入端子、時鐘輸入端子、復位端子和輸出端子，其觸發(fā)輸入端子耦接至負向比較器的輸出端子接收負向比較信號，其時鐘輸入端子接收時鐘信號，其復位端子接收反相時鐘信號，其輸出端子產生負向判斷信號；邏輯或電路，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收正向判斷信號，第二輸入端子接收負向判斷信號，其輸出端子產生所述容性判斷信號。